- ECG-herkenning -

Hoofdwebsite Handschriftherkenning Gezichtsherkenning Stemherkenning DNA-herkenning Oogherkenning Vingerafdrukherkenning

Inhoud

Wat is ECG-herkenning?

Wat is ECG-herkenning. Het staat voor Elektrocardiografie herkenning en het verwijst naar het gebruik van elektrocardiogramgegevens waarmee bepaalde kenmerken en eigenschappen van het hart in kaart worden gebracht. Eigenlijk is het een diagnostisch hulpmiddel waarmee onder andere hartritmestoornissen en hartaandoeningen gedetecteerd kunnen worden. Misschien zegt elektrocardiogramgegevens je niks, maar het is erg belangrijk. Het geeft veel informatie over het hart, maar het is zeker niet makkelijk te gebruiken. Op een ECG wordt een soort hartfilmpje gemaakt. Wanneer er geen afwijkingen te herkennen zijn ziet dat er zo uit:

Hiernaast zie je dus duidelijk een hartfilmpje van iemand die geen hartafwijkingen heeft. (groen) naast een hartfilmje met een duidelijk andere structuur. Dit is een hartfilmpje van iemand die wel een mogelijke hartafwijking / hartritmestoornis heeft. (rood)

Wanneer er wel afwijkingen te zien zijn, is dat waarschijnlijk erg duidelijk zichtbaar op de ECG (kijk maar naar de rode). Ook al lijkt het maar een paar millimeter of een hele kleine afwijking, kan het zomaar een hartritmestoornis zijn. Natuurlijk kan ook een erg deskundig oog, bijvoorbeeld van en cardioloog, het mis hebben. Daarom zijn er in de Minnesota-criteria (klik hier voor meer info over de Minnesota Critera) vastgelegd wat er gewoonlijk op een ECG te herkennen is en wat er echt afwijkend is/ kan zijn. Zoals je kunt zien op de foto is een afwijking duidelijk zichtbaar. Deskundigen maken dan vooral onderscheid tussen het ST gedeelte wat erg verhoogd is. Dit komt doordat een deel van de hartspier geen zuurstof meer krijgt, dit is een acuut gevolg van een hartinfarct. Dat kun je op een ECG zien, omdat er een verhoogde elektrische activiteit is tijdens de herstelfase na het samentrekken van de kamers.


Hiernaast ziet u een typische ECG-golf, het bestaat uit een P golf, een QRS-samenspanning en een T-golf. Ga er eens met uw muis overheen voor een extra effect.

Onderzoek en eigenschappen

In de afgelopen jaren is er veel onderzoek gedaan naar het gebruik van ECG-gegevens voor biometrische doeleinden. Het is namelijk een erg goede eigenschap om te gebruiken. Een aantal reden hiervoor zijn:

  • Het is heel uniek; ECG-signalen kunnen alleen van levende organismen komen en de signalen kunnen per persoon verschillen.
  • Het heeft een hoge veiligheid; ECG-signalen zijn namelijk een van de moeilijkste biometrie kenmerken om te vervalsen. Er is namelijk ook nog geen technologie ontwikkeld die ECG-signalen kunstmatig na kan maken.
  • Het heeft meerdere toepassingen; zo kun je er mensen mee identificeren, maar het kan ook op medisch vlak levensreddend zijn. Je kunt er namelijk hartaandoeningen mee herkennen. Ook kan het informatie geven over de emotionele of fysieke status van een individu.
De verschillen tussen de individuen zijn een gevolg van de verandering in het ionenpotentieel, ook wel de niveaus van de elektrolyten genoemd. Dit zijn deeltjes in het lichaam die ervoor zorgen dat de balans in de cellen weer op orde is. Ze zorgen o.a. voor de vochtbalans en helpen bij het samentrekken van spieren in het plasma. Het verschil in ionenpotentieel veroorzaakt dus dus de verschillen in de structuren en vormen van de borstkast en de grootte en de positie van het hart.

In het onderste plaatje hiernaast ziet u een draagbaar ECG-apparaat. Daar wordt in het volgende stukje meer over uitgelegd.


Stappen van biometrie

Biometrische systemen zijn bepaalde technologieën die iemand herkent aan de hand van unieke biometrische kenmerken. Dat wordt gedaan aan de hand van 3 hoofdstappen:

  1. Acquisitiemodule: Dit is onder andere een sensor die de eigenschap meet. Ook zit hierbij een opslagmodule; hierin zijn persoonsgegevens van personen die opgeslagen en ingeschreven zijn opgeslagen. Het bestaat ook uit een biometrisch algoritme die weet hoe hij de eigenschap moet meten. Het algoritme
  2. Opslagmodule:hierin zijn persoonsgegevens van personen die opgeslagen en ingeschreven in het systeem zijn opgeslagen.
  3. Biometrisch algoritme: dit is een programma wat weet hoe hij een eigenschap moet weten. Het is een slimme rekenmachine die de informatie van het acquisitiemodule en de opslagmodule gebruikt. Het zorgt ervoor dat belangrijke eigenschappen uit de informatie herkend worden , hierdoor kan een persoon herkend worden.



















Avatar

Typische ECG

Een typische ECG-golf. Het bestaat uit een P golf, een QRS-samenspanning en een T-golf. Dit is ook duidelijk te zien in het plaatje hierachter




Avatar

Draagbaar ecg-apparaat

Dit is een bijzonder draagbaar ecg-apparaat. Het is namelijk verbonden met je telefoon en zo kun je dus jouw ECG-signalen waarnemen op je telefoon. Wil je er nou ook zo een bestellen klik dan hier








Draagbare ECG-apparaten en monitoring

Het proces wordt steeds makkelijker gemaakt aan de hand van nieuwe ontwikkelingen. Het normale ECG met 12 stukjes geeft je informatie over de hartactiviteit van 12 verschillende stukjes gedurende een korte periode. Holter-ECG’s met 12 afleidingen bieden veel informatie, maar zijn niet handig te gebruiken in de echte wereld van de informatica. Daarom zijn er in de afgelopen jaren meer onderzoeksmethodes ontwikkeld. Een hiervan is de off-the-person-methode die ECG-signalen kan verkrijgen via huidcontact. Deze manier is steeds gebruikelijker geworden en hierdoor is het proces ook handiger voor gebruikers gemaakt.

Er worden op dit moment ook kleine draadloze lichaamssensoren ontwikkeld. Dit gebruikt maar 1 draad om het elektrische verschil te meten van de elektroden (sensoren die de informatie over het hart aan het ECG-apparaat doorgeven) die in de buurt van het hart zitten. Aan de hand van deze sensoren kan ECG-analyse en monitoring (voor een langere tijd) worden gebruikt voor meer doeleinden dan alleen het herkennen van hartritmestoornissen en andere aandoeningen. Tegenover de medische apparaten mét draad zijn de draadloze sensoren luidruchtiger. Dat komt door de elektroden en de locatie van de kabels. Medische ECG apparaten gebruiken 12 of 6 natte elektroden, terwijl draagbare apparaten tussen 1 en 3 droge elektroden gebruiken. Dat resulteert dan ook in de medische apparaten die uiteindelijk nauwkeurigere informatie geven dan de draagbare sensoren. In het plaatje hierboven ziet u waar de 6 elektroden van een ECG-apparaat geplaatst moeten worden.

Het eind van het proces en de kenmerken

Ten slotte worden speciale gegevens uit de ECG gehaald om een bepaald persoon te herkennen. Deze kenmerken worden gebruikt, omdat ze voor ieder persoon uniek zijn. Er zijn 3 soorten methoden om deze kenmerken te halen: fiduciaal, niet fiduciaal en een combinatie.

Het gebruikt de informatie van individuele hartslagen om het ECG-signaal in kleine stukjes te verdelen. Uiteindelijk worden de kenmerken gebruikt om te bepalen wie er voor de sensor staat. Je hebt hier verschillende methoden voor, maar deze hebben allemaal hun sterke en zwakke punten. Al met al is het lastig te zeggen of ECG-herkenning goed werkt in de biometrie. Dit hangt vaak af van hoe de ECG gemeten wordt, welke kenmerken ervan worden gebruikt en welke methoden er voor de herkenning worden toegepast. Er zijn diverse onderzoeken naar de biometrische impact en het gebruik van de methoden en van de ECG signalen gedaan.

Feitje..

Wist je dat je met de apple watch ook een ECG kan maken? Klik hier om meer informatie te krijgen over de apple watch en kom te weten hoe je er een ECG mee kunt maken.
© Apple

Maar ook met de Galaxy watch 5 kun je tegenwoordig een ECG maken van jezelf! Klik hier om meer informatie te krijgen over de watches en hoe je er een ECG mee kunt maken.
© Samsung ~ Android